哨声波是一种基本的电磁辐射,其完整色散关系(频率-波长关系)的实验测定一直以来是一个难题。特别是在高温介质中,哨声波的群速度色散具有实际应用价值,但从未得到卫星观测的验证。
课题组利用地球磁尾这个天然的超热等离子体实验室,结合MMS卫星的观测数据以及自助开发的波动分析方法DRAFT,首次测定了超热(Te > 5keV)等离子体中哨声波的色散关系。实验的结果与动力学理论高度吻合,并揭示了哨声波在高温下的传播特征,证实了哨声波群速度由正到负的演化。
该研究加深了我们对空间等离子体波的理解,为受控无线电的激发和传输提供了新的思路。